Η εκπομπή αερίων του θερμοκηπίου από την παραγωγή ενέργειας αποτελεί στις   μέρες     μας     μείζον     θέμα     επιστημονικής     συζήτησης     αλλά     και     έρευνας.     Το     αέριο     το     οποίο εκλύεται    σε    τεράστιες    ποσότητες    και    αποτελεί    την    κύρια    αιτία    της    κλιματικής    αλλαγής    είναι    το     διοξείδιο     του     άνθρακα     (CO 2 )     το     οποίο     είναι     το     κύριο     προϊόν     της     καύσης     των     ορυκτών    καυσίμων.     Τις     τελευταίες     δεκαετίες     γίνεται     μια     προσπάθεια     δέσμευσης,     μεταφοράς     και    γεωλογικής     αποθήκευσης     του     διοξειδίου     του     άνθρακα     με     σκοπό     τον     μετριασμό     των    ποσοτήτων    που    εκπέμπονται    στην    ατμόσφαιρα. Το     πρώτο     τμήμα     της     παρούσας     μεταπτυχιακής     διπλωματικής     εργασίας     εστιάζεται    
κυρίως     στην     προσομοίωση     μονάδας     παραγωγής     ηλεκτρικής     ενέργειας     με     καύση     φυσικού    αερίου     στην     οποία     το     παραγόμενο     διοξείδιο     του     άνθρακα     δεσμεύεται     με     κύκλους ενανθράκωσης-ασβεστοποίησης    καθώς    και    με    τη    χρήση    αμινών.        Επιπλέον,        στη    μέθοδο    με    κύκλους     ενανθράκωσης-ασβεστοποίησης     μελετήθηκε     η     επίδραση     της     θερμοκρασίας     του  αντιδραστήρα    ενανθράκωσης    (600 o C    ,620 o C    και    650 o C)    ως    προς    την    παραγόμενη    ποσότητα    CO 2 /MWh,     το     ποσοστό     δέσμευσης     του     CO 2 ,     τη     καθαρότητα     του     CO 2      και     τη     παραγόμενη    ενέργεια     της     μονάδας     MWh/Kg     CH 4 .     Οι     ίδιοι     παράγοντες     μελετήθηκαν     και     στην     μέθοδο    δέσμευσης     με     χρήση     αμινών     για     διαφορετικούς     λόγους     επαναρροής     του     αναβραστήρα    στον    απογυμνωτή    (0,7    και    3).    Από    την    σύγκριση    μεταξύ    των    δύο    μεθόδων,    προέκυψε    ότι    η    δέσμευση     με     κύκλους     ενανθράκωσης-ασβεστοποίησης          υπερτερεί     αυτής     των     αμινών     σε    όλα    τα    κριτήρια    αξιολόγησης.  Το     δεύτερο     τμήμα     αφορά     τη     βιβλιογραφική     ανασκόπηση     για     τους     τρόπους    μεταφοράς    του    διοξειδίου    του    άνθρακα.    Αναλύονται    οι    τεχνολογίες    μεταφοράς    του    CO 2 ,    τα    ποιοτικά    κριτήρια-καθαρότητα    του    CO 2 ,    οι    κίνδυνοι    μεταφοράς    καθώς    και    το    κόστος.  Στο    τρίτο    τμήμα,    αναλύονται    οι    επιλογές    που    υπάρχουν    για    γεωλογική    αποθήκευση   του     CO 2      και     επιλέγεται     για     επιπλέον     μελέτη     η     μέθοδος     της     επαυξημένης     απόληψης    πετρελαίου     (EOR).     Με     στόχο     τον     υπολογισμό     της     ελάχιστης     πίεσης     αναμιξιμότητας    (minimum     miscibility     pressure)     του     CO 2      (100%     καθαρότητας)     με     το     ρευστό     ενός    πετρελαϊκού     ταμιευτήρα,     πραγματοποιείται     αρχικά     προσομοίωση     της     ογκομετρικής    συμπεριφοράς          και     ισορροπίας     φάσεων     του     πετρελαϊκού     ρευστού     με     χρήση     κατάλληλης    καταστατικής     εξίσωσης.     Για     την     προσομοίωση     της     ογκομετρικής     συμπεριφοράς     και     της    συμπεριφοράς    φάσεων    του    πετρελαϊκού    ρευστού,    πραγματοποιήθηκε    χαρακτηρισμός    των    3συστατικών    του    πετρελαϊκού    μίγματος    (καθορισμός    κρίσιμων    ιδιοτήτων    ψευδοσυστατικού),          διερεύνηση     της     επίδρασης     των     δυαδικών     συντελεστών    αλληλεπίδρασης     του     μίγματος,     χρήση     συντελεστή     διόρθωσης     γραμμομοριακού     όγκου    ...
    
    
Nowadays,    the    emission    of    greenhouse    gases    from    power    stations    is    a    major    topic    of    scientific    debate    and    research.    The    gas    which    is    emitted    in    large    quantities    and    is    the    main    reason     for     the     climate     change     is     carbon     dioxide     (CO2),     which     is     the     main     product     of    combustion    of    fossil    fuels.    In    recent    decades    an    effort    has    been    made    to    capture,    transport    and    geologically    store    the    carbon    dioxide    in    order    to    mitigate    the    quantities    emitted    into    the    atmosphere.    The    first    part    of    this    postgraduate    diploma    thesis    focuses    mainly    on    the    simulation    of    Calcium    Looping    capture    method    as    well    as    the    Amine    based    capture    method    applied    to    
gas-fired     power     plants.     In     addition,     a     sensitivity     analysis     was     performed     to     assess     the        influence    of    the    carbonator    temperature    (600    °    C,    620    °    C    and    650    °    C)        on    the    amount    of    CO2     /     MWh     produced,     the     CO2     capture     rate,     the     CO2     purity     and     the     energy     produced     in    MWh    /    Kg    CH4.    The    same    factors    were    also    studied    in    the    amine    based    method    for    different    refluxing    ratios    of    the    reboiler    in    the    stripper    (0.7    and    3).    The    comparison    between    the    two    methods    concluded    that    capture    with    Calcium    Looping    is    superior    in    all    factors.    The     second     section     refers     to     a     bibliographic     review     of     carbon     dioxide     transport.     It    analyzes    CO2    transport    methods,    quality    criteria    -    CO2    purity,    transport    risks    as    well    as    costs.    In    the    third    section,    the    options    for    geological    storage    of    CO2    are    analyzed    and    the    enhanced    oil    recovery    (EOR)    method    is    selected    for    further    study.    In    order    to    compute    the    minimum    miscibility    pressure    of    the    pure    CO2,    a    simulation    of    the    volumetric    behavior    and    phase    equilibrium    of    the    oil    fluid    is    performed.    The    simulation    included    the    characterization    
of     the     components     of     the     petroleum     mixture     (determination     of     critical     properties     of     the    pseudo-constituent)     the     investigation     of     the     effect     of     the     binary     interaction     coefficients     of    the     mixture,     the     use     of     volume     shift     factors     and     the     use     of     correlations     for     the     better    viscosity     assessment ...